分散控制系统及现场总线技术

课程编号:00400090

课程名称：分散控制系统及现场总线技术 英文名称：Distributed control system and fieldbus technology 总 学 时：48 总 学 分： 3

适用对象: 测控专业本科四年级 先修课程：检测技术

一、课程性质、目的和任务

分散控制系统（DCS）及现场总线技术是一门测控专业选修课程，涉及面宽，应用范围广，与工业自动化关系密切。通过分散控制系统及现场总线技术课程的学习，使学生了解和掌握分散控制系统、现场总线、现场总线控制系统（FCS）的概念、结构体系以及其工程设计应用的方法、数据通信的基本原理。了解现代测控技术在数据通信上最新进展和DCS、FCS的最新发展，打好理论基础，把握技术动态，为培养综合素质的人才作准备。

二、教学要求和内容

1． 了解DCS的产生、发展和现状； 2． 掌握DCS的结构、特点和分散方式；

3． 掌握数据通信原理、数据通信系统结构的基本知识； 4． 理解过程控制站的结构、软硬件和可靠性措施；

5． 理解操作员站和工程师站的概念、结构、基本功能、组态方法以及数据处理； 6． 理解DCS的可靠性概念和措施； 7． 理解DCS的工程设计和实际应用的实例； 8． 掌握现场总线的概念、FCS的概念和构成； 9． 掌握现场总线数据通信系统模型； 10．理解现场总线设备的种类和工作原理； 11．理解FCS的组态、功能块； 12．了解FCS的工程实施的范例。

基本内容：

第一章 分散控制系统概论，重点是DCS的结构和特点、分散方式； 第二章 数据通信，重点是数据通信的原理和系统结构；

第三章 过程控制站，重点是过程控制站的结构、软硬件和可靠性措施； 第四章 运行员操作站，重点是结构和基本功能；

第五章 工程师工作站与组态软件，重点是工程师站的概念、结构、基本功能、组态方法以及数

据处理;

第六章 分散控制系统可靠性分析，重点是可靠性的概念和措施； 第七章 分散控制系统的评价与选择，重点是评价和选择依据； 第八章 分散控制系统的工程设计与实际应用，重点是DCS的设计方法； 第九章 现场总线控制系统概论，重点是现场总线的概念和组成； 第十章 现场总线数据通信系统，重点是现场总线数据通信系统模型； 第十一章 现场总线设备，重点是几种类型的现场总线设备； 第十二章 现场总线控制系统的组态，重点是功能块和组态步骤；

第十三章 现场总线系统的工程实施，重点是工程实施中使用的网络部件、电缆记忆屏蔽和接地。

三、教学安排及方式

例1：

以课堂讲授为主，辅助于课堂讨论。

四、各教学环节学时分配（建议） 序 教学环节 号 课程内容 1 2 3 4 5 6 分散控制系统概论 数据通信 过程控制站 运行员操作站 工程师工作站与组态软件 分散控制系统可靠性分析 分散控制系统的评价与选择 分散控制系统的工程设计与实际应用 现场总线控制系统概论 现场总线数据通信系统 现场总线设备 现场总线控制系统的组态 现场总线系统的工程实施 实验-现场总线设备的认知和组态 总计 教 学 讨 课 验 ]机 论 外 实 上 合 计 2 4 2 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 44 4 2 4 2 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 4 48 7 8 9 10 11 12 13 五、推荐教材和教学参考书

教 材：《分散控制系统与现场总线系统－基础、评选、设计和应用》，白焰编著，中国电力出版社，2001年版。

参考书：《现场总线技术及其应用》，阳宪惠编著，清华大学出版社，1999年版。

六、补充说明

大纲执笔者：梁庚 大纲校对者：梁庚 大纲审核者：梁庚 制定日期：2006.6.30